CN110649885B - 光伏地热联合开采系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地热开采系统领域,特别涉及一种通过将光伏地热系统进行融合实现高效开采的系统,尤其是光伏地热联合开采系统,包括地热进口光伏系统、地热出口光伏系统、地热开采系统、水塔、发电机组、用于向住户端供热的换热器,所述水塔用于对其下游的地热进口光伏系统进行供水,地热进口光伏系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热开采系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热出口光伏系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽、对用于向住户端供热的换热器换热。通过将两种系统进行融合可弥补单纯光伏开采及地热开采的不足。

Description

光伏地热联合开采系统
技术领域
本发明涉及地热开采系统领域,特别涉及一种通过将光伏地热系统进行融合实现高效开采的系统,尤其是光伏地热联合开采系统。
背景技术
单纯的光伏开采系统、地热系统,目前都得到了广泛的应用,但是由于光伏开采系统自身特点使得光伏开采系统易受天气影响,地热系统利用存在季节性,使得两大系统目前在使用中均无法较大限度的实现其使用价值。
夏天气温较高整体使得用电量较高,然而由于现有的光伏发电系统存在效率较低等问题,使得通过现有的光伏发电系统很难满足使用需求,因此用电量较高,此时主要以产生蒸汽发电为主。
冬天时,相对于夏季来说用电量要求不高,但是由于冬季供暖的存在使得供暖所需水量要求较高,目前在进行冬季供暖时采用地热开采系统实现供暖已经成为了一种主流趋势,地热开采供暖目前仅在冬季适用较为广泛,县级利用率较低,这使得地热开采系统使用受限,同时也造成极大的浪费。
综上可知,无论是光伏系统还是地热系统,单一的系统在使用过程中都存在一定的季节性的限制,使得系统不能更好地实现其供能目的,如何有效地实现两种主流系统在使用过程中发挥更大的作用、提高工作效率,实现全季节性适用是目前能源系统开发利用工作中亟需解决的技术难题。
发明内容
我公司经过多年研发设计,通过将上述两种系统进行融合弥补了单纯光伏开采及地热开采的不足之处。
本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是:光伏地热联合开采系统,包括地热进口光伏系统、地热出口光伏系统、地热开采系统、水塔1、发电机组7、用于向住户端26供热的换热器25,所述水塔1用于对其下游的地热进口光伏系统进行供水,地热进口光伏系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热开采系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热出口光伏系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对用于向住户端26供热的换热器25换热,所述换热器25的出水端与所述水塔1的进水端相连。
优选地,所述水塔1通过地热进口光伏塔进水管线3上连接的两分支管路实现向地热进口光伏系统供水,在地热进口光伏塔进水管线3上设有一地热进口光伏塔输水泵2,所述地热进口光伏系统的蒸汽出口端通过地热进口光伏塔蒸汽管线6与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热进口光伏塔出水管线5、地热开采进水管线12与其下游的所述地热开采系统的进水端相连,在所述地热出口光伏系统出口端设有一地热开采出水管线16,在所述地热开采出水管线16上安装有电潜泵17、地热储水过滤器15、地热开采气水分离器18,所述地热开采气水分离器18的蒸汽出口通过地热蒸汽管线19与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口分别通过地热出口光伏塔进水管线20上的两分支管路与所述地热出口光伏系统的进水端相连、通过地热出口住户用进水管线21与住户端25上的换热器相连,所述地热出口光伏系统的蒸汽出口端通过地热出口光伏塔蒸汽管线23与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热出口光伏塔出水管线24与所述换热器25相连,所述换热器25的出水端通过已使用热水出水管线27与所述水塔1的进水端相连,所述发电机组7的通过电力输送线11与用电设备8相连,在地热进口光伏塔出水管线5上安装有一地热进水水泵10、一地热进水水箱9。
优选地,所述地热进口光伏系统包括一光伏反射模块固定座30,在所述光伏反射模块固定座30的中心固定安装有一带二次反光光伏塔29,在所述光伏反射模块固定座30的顶部外缘沿其圆周均匀间隔设有若干个可调节面积式光伏反射模块28,各可调节面积式光伏反射模块28用于实现将太阳发出的阳光进行反射并聚集于带二次反光光伏塔29的上部区域实现其加热。
优选地,所述可调节面积式光伏反射模块28包括一通过螺钉固定于光伏反射模块固定座30上的光伏板固定座281,在所述光伏板固定座281下部的两个翅片上分别通过螺钉安装有一反射角度变换电机282,在各所述反射角度变换电机282的电机轴上分别缠绕有一牵拉钢丝283,其中一牵拉钢丝283的上端与一倾斜设置且底部中段通过与其固连的摆角转轴2816活动铰接在所述光伏板固定座281顶部转孔内的可调收纳式光伏装置的上端相固连,另一牵拉钢丝283的上端与所述可调收纳式光伏装置的下端相固连,两所述反射角度变换电机282同步启动且运转方向相反。
优选地,所述可调收纳式光伏装置由一第一伸缩式光伏组件与一伸展驱动件组成,所述伸展驱动件用于实现驱动第一伸缩式光伏组件实现伸缩。
优选地,所述第一伸缩式光伏组件包括一固定光伏反射板284,在所述固定光伏反射板284的底部固定设置两平行间隔设置的侧面为T型的固定支撑板2813,所述固定支撑板2813的凸起段的通孔固定安装有所述摆角转轴2816,两平行且间隔设置的导轨286的中段分别通过螺钉固定安装于两固定支撑板2813上,在两所述导轨286的两侧分别设有一滑块288,各滑块288的底部两端分别滑动卡接在对应位置处的所述导轨286上,各滑块的上端分别与一设置在所述固定光伏反射板284的下部的移动光伏反射板285的底部相固连,在左右端端部各相对设置的两滑块288之间分别设有一连接板,在各连接板的两端分别通过螺钉连接有一滑动螺母289,各滑动螺母289分别通过螺纹旋合套接在一与所述导轨286水平设置的丝杠2810的外侧壁上,所述丝杠2810的中段通过其中部轴段活动插装并穿出对应位置处的固定支撑板2813,所述丝杠2810位于两固定支撑板2813之间的中间部位直径大于其两端丝杠的外径从而实现对其限位,各所述丝杠2810左右两段上加工有旋向相反的外螺纹。
优选地,在两所述导轨286之间的两固定支撑板2813之间设有所述伸展驱动件,所述伸展驱动件用于实现控制所述丝杠2810旋转来带动各移动光伏反射板285在所述导轨286上实现相对回缩或伸出。
优选地,所述伸展驱动件包括一通过螺钉安装于其中一所述固定支撑板2813的内侧壁上的驱动电机2812,在所述驱动电机2812一侧的丝杠2810上固定安装有一从动齿轮2811,所述驱动电机2812通过其电机轴上的传动齿轮2817与所述从动齿轮2811相啮合。
优选地,所述带二次反光光伏塔29包括一反光光伏塔主体,在反光光伏塔主体的下部圆周上分别固定设有若干个通过电机固定板与其相对固定安装的二次反光角度调节电机2815,在各二次反光角度调节电机2815的电机轴上分别固定安装有一角度驱动齿轮2818,在各电机固定板的端部分别活动安装有一第二伸缩式光伏组件,所述第二伸缩式光伏组件与所述第一伸缩式光伏组件结构相同,所述第二伸缩式光伏组件通过其上的摆角转轴2816活动插装在对应位置处的电机固定板的转孔内,所述第二伸缩式光伏组件上的两固定支撑板2813的凸起段分别设在对应位置处的电机固定板的两侧,在各摆角转轴2816的端部分别固连一与其对应位置处的角度驱动齿轮2818相啮合的角度从动齿轮2814。
优选地,所述反光光伏塔主体包括一竖直设置的直通管293,在所述直通管293的外部环形腔内设有螺旋状盘绕的盘管292,在直通管293的中心设有一直通水加热腔,所述盘管292的上部出口端连接有一用于分离盘管292内的汽水的盘管汽水分离器291,所述盘管汽水分离器291将分离后的蒸汽、热水分别用于下游工序中。
优选地,地热出口光伏系统,其特征在于:所述地热出口光伏系统与所述地热进口光伏系统结构相同。
优选地,在所述地热进口光伏系统中:所述盘管292的进水口与上游的地热进口光伏塔进水管线3上的一分支管路连通,所述直通管293的直通水加热腔内用于盛放直通水且在其下部设有与上游的地热进口光伏塔进水管线3上的另一分支管路连通的直通水入口、上部设有与下游相连通的直通热水出口,所述盘管汽水分离器291用于分别将盘管292中产生的盘管汽水混合物中的蒸汽通过地热进口光伏塔蒸汽管线6导入到所述发电机组7的汽轮发电机内用于发电、热水汇入到与地热开采系统相连的地热进口光伏塔出水管线5中。
优选地,在所述地热进口光伏系统中:所述地热出口光伏系统上的所述盘管292的进水口、直通管293下部的进水端分别与地热出口光伏塔进水管线20上的两分支管路相连,所述地热进口光伏系统顶部的蒸汽出口与地热出口光伏塔蒸汽管线23相连、热水出口端与地热出口光伏塔出水管线24相连。
优选地,所述地热开采系统包括干热岩13、在干热岩13内通过管路并联设有若干组储水箱14,所述储水箱14分别通过其两端的多通总管与地热开采进水管线12、地热开采出水管线相连。
本发明的有益效果体现在:
光伏地热联合开采系统的优势在于光伏开采系统其光伏反射板面积及角度可以调节,并且光伏加热塔下部均布有多个光伏反射板以便进行阳光的二次反射提高效率,故光伏开采系统功率可调节。
当夏天时光照充足,用电量较高此时主要以产生蒸汽发电为主,将光伏开采系统中的光伏板面积最大化并进行光二次反射,但是光伏开采系统易受天气影响,此时通过地热开采系统对地热井口光伏塔产生的热水进行二次加热并通过地热出口的光伏塔进行三次加热既可以产生大量的蒸汽。
冬天时,用电量要求不高,但是供暖所需水量要求较高,此时降低光伏开采系统的功率并将地热开采系统中的多级储水箱全开以保证热水供应。通过将两种系统进行融合可弥补单纯光伏开采及地热开采的不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的光伏地热联合开采系统图。
图2为本发明的地热进口光伏系统(或地热出口光伏系统)的等轴测视图。
图3为本发明的可调节面积式光伏反射模块28的局部立体结构示意图。
图4为本发明的第一伸缩式光伏组件(或第二伸缩式光伏组件)工作状态展示示意图。
图5为本发明的带二次反光光伏塔的结构示意图。
图6为本发明的带二次反光光伏塔的局部内部剖视结构示意图。
图7为本发明的图2中A部的局部放大结构示意图。
图中,1、水塔,2、地热进口光伏塔输水泵,3地热进口光伏塔进水管线,4、地热进口光伏系统,5、地热进口光伏塔出水管线,6、地热进口光伏塔蒸汽管线,7、发电机组,8、用电设备,9、地热进水水箱,10、地热进水水泵,11、电力输送线,12、地热开采进水管线,13、干热岩,14、多级储水箱,15、地热储水过滤器,16、地热开采出水管线,17、电潜泵,18、地热开采气水分离器,19、地热蒸汽管线,20、地热出口光伏塔进水管线,21、地热出口住户用进水管线,22、地热出口光伏系统,23、地热出口光伏塔蒸汽管线,24、地热出口光伏塔出水管线,25、换热器,26、住户端,27、已使用热水出水管线,28、可调节面积式光伏反射模块,281、光伏板固定座,282、反射角度变换电机,283、牵拉钢丝,284、固定光伏反射板,285、移动光伏反射板,286、导轨,287、限位板,288、滑块,289、滑动螺母,2810、丝杠,2811、从动齿轮,2812、驱动电机,2813、固定支撑板,2814、角度从动齿轮,2815、二次反光角度调节电机,2816、摆角转轴,2817、传动齿轮,2818、角度驱动齿轮, 29、带二次反光光伏塔,291、盘管汽水分离器,292、盘管,293、直通管,30、光伏反射模块固定座,31、太阳。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-7中所示,光伏地热联合开采系统,包括地热进口光伏系统、地热出口光伏系统、地热开采系统、水塔1、发电机组7、用于向住户端26供热的换热器25,所述水塔1用于对其下游的地热进口光伏系统进行供水,地热进口光伏系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热开采系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热出口光伏系统用于实现对所述发电机组7供应蒸汽、对用于向住户端26供热的换热器25换热,所述换热器25的出水端与所述水塔1的进水端相连;所述水塔与所述地热进口光伏系统的进口端连接;所述地热进口光伏系统分别与所述发电机组、所述地热开采系统配合连接;所述地热开采系统与所述发电机组配合连接;所述地热出口光伏系统分别与所述发电机组、住户端供热的换热器配合连接。
优选地,所述水塔1通过地热进口光伏塔进水管线3上连接的两分支管路实现向地热进口光伏系统供水,在地热进口光伏塔进水管线3上设有一地热进口光伏塔输水泵2,所述地热进口光伏系统的蒸汽出口端通过地热进口光伏塔蒸汽管线6与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热进口光伏塔出水管线5、地热开采进水管线12与其下游的所述地热开采系统的进水端相连,在所述地热出口光伏系统出口端设有一地热开采出水管线16,在所述地热开采出水管线16上安装有电潜泵17、地热储水过滤器15、地热开采气水分离器18,所述地热开采气水分离器18的蒸汽出口通过地热蒸汽管线19与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口分别通过地热出口光伏塔进水管线20上的两分支管路与所述地热出口光伏系统的进水端相连、通过地热出口住户用进水管线21与住户端25上的换热器相连,所述地热出口光伏系统的蒸汽出口端通过地热出口光伏塔蒸汽管线23与发电机组7上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热出口光伏塔出水管线24与所述换热器25相连,所述换热器25的出水端通过已使用热水出水管线27与所述水塔1的进水端相连,所述发电机组7的通过电力输送线11与用电设备8相连,在地热进口光伏塔出水管线5上安装有一地热进水水泵10、一地热进水水箱9。
当开启地热进口光伏塔输水泵2后水塔1中的水通过地热进口光伏塔进水管线3进入到地热进口光伏系统4中,在地热进口光伏系统4的作用下水被分为两路分别位于地热进口光伏塔出水管线5和地热进口光伏塔蒸汽管线6中,地热进口光伏塔蒸汽管线6中的水蒸气可实现对发电机组7进行发电产生的电量可通过电力输送线11供用电设备8使用或者供地热进水水泵10使用,经过地热进口光伏系统4光伏加热后注的热水通过地热进口光伏塔出水管线5进入到地热进水水箱9中,此时地热进水水箱9中的水已经具有一定的温度并通过地热开采进水管线12将已经被光伏加热的水注入到干热岩13中进行二次地热开采。
优选地,所述地热进口光伏系统包括一光伏反射模块固定座30,在所述光伏反射模块固定座30的中心固定安装有一带二次反光光伏塔29,在所述光伏反射模块固定座30的顶部外缘沿其圆周均匀间隔设有若干个可调节面积式光伏反射模块28,各可调节面积式光伏反射模块28用于实现将太阳发出的阳光进行反射并聚集于带二次反光光伏塔29的上部区域实现其加热。
优选地,所述可调节面积式光伏反射模块28包括一通过螺钉固定于光伏反射模块固定座30上的光伏板固定座281,在所述光伏板固定座281下部的两个翅片上分别通过螺钉安装有一反射角度变换电机282,在各所述反射角度变换电机282的电机轴上分别缠绕有一牵拉钢丝283,其中一牵拉钢丝283的上端与一倾斜设置且底部中段通过与其固连的摆角转轴2816活动铰接在所述光伏板固定座281顶部转孔内的可调收纳式光伏装置的上端相固连,另一牵拉钢丝283的上端与所述可调收纳式光伏装置的下端相固连,两所述反射角度变换电机282同步启动且运转方向相反。
当需要调节角度时,两个反射角度变换电机282,一个正转缩短其上的牵拉钢丝283、另外一个反射角度变换电机282反转伸长其上的牵拉钢丝283,从而实现固定光伏反射板284通过摆角转轴2814绕着光伏板固定座281上端的孔进行转动,从而使得伴随着太阳31不同的照射角度时来进行角度调整。
优选地,所述可调收纳式光伏装置由一第一伸缩式光伏组件与一伸展驱动件组成,所述伸展驱动件用于实现驱动第一伸缩式光伏组件实现伸缩。
优选地,所述第一伸缩式光伏组件包括一固定光伏反射板284,在所述固定光伏反射板284的底部固定设置两平行间隔设置的侧面为T型的固定支撑板2813,所述固定支撑板2813的凸起段的通孔固定安装有所述摆角转轴2816,两平行且间隔设置的导轨286的中段分别通过螺钉固定安装于两固定支撑板2813上,在两所述导轨286的两侧分别设有一滑块288,各滑块288的底部两端分别滑动卡接在对应位置处的所述导轨286上,在两导轨286的两端分别设有一固定在两导轨286端部的限位板287,各滑块的上端分别与一设置在所述固定光伏反射板284的下部的移动光伏反射板285的底部相固连,在左右端端部各相对设置的两滑块288之间分别设有一连接板,在各连接板的两端分别通过螺钉连接有一滑动螺母289,各滑动螺母289分别通过螺纹旋合套接在一与所述导轨286水平设置的丝杠2810的外侧壁上,所述丝杠2810的中段通过其中部轴段活动插装并穿出对应位置处的固定支撑板2813,所述丝杠2810位于两固定支撑板2813之间的中间部位直径大于其两端丝杠的外径从而实现对其限位,各所述丝杠2810左右两段上加工有旋向相反的外螺纹。
优选地,在两所述导轨286之间的两固定支撑板2813之间设有所述伸展驱动件,所述伸展驱动件用于实现控制所述丝杠2810旋转来带动各移动光伏反射板285在所述导轨286上实现相对回缩或伸出。
优选地,所述伸展驱动件包括一通过螺钉安装于其中一所述固定支撑板2813的内侧壁上的驱动电机2812,在所述驱动电机2812一侧的丝杠2810上固定安装有一从动齿轮2811,所述驱动电机2812通过其电机轴上的传动齿轮2817与所述从动齿轮2811相啮合。
当光照较为充足时,此时控制驱动电机2812旋转设定好的圈数实现移动光伏反射板285隐藏于固定光伏反射板284下面不受阳光的照射,当光照不足时为了稳定光伏发射系统的功率,需要增加光伏反射板面积,此时驱动电机2812通过齿轮传动带动丝杠2810旋转,由于丝杠2810左右两侧的螺纹是反向的,正转时可以两个实现滑动螺母289向外移动,反转时可以实现两个滑动螺母289向内移动。通过该方式可以实现光伏反射面积的调节,从而实现对不同光照强度下的功率稳定。
优选地,所述带二次反光光伏塔29包括一反光光伏塔主体,在反光光伏塔主体的下部圆周上分别固定设有若干个通过电机固定板与其相对固定安装的二次反光角度调节电机2815,在各二次反光角度调节电机2815的电机轴上分别固定安装有一角度驱动齿轮2818,在各电机固定板的端部分别活动安装有一第二伸缩式光伏组件,所述第二伸缩式光伏组件与所述第一伸缩式光伏组件结构相同,所述第二伸缩式光伏组件通过其上的摆角转轴2816活动插装在对应位置处的电机固定板的转孔内,所述第二伸缩式光伏组件上的两固定支撑板2813的凸起段分别设在对应位置处的电机固定板的两侧,在各摆角转轴2816的端部分别固连一与其对应位置处的角度驱动齿轮2818相啮合的角度从动齿轮2814。
可通过二次反光角度调节电机2815独立的调节第二伸缩式光伏组件上的对应的光伏反射板的反射角度。
带二次反光光伏塔29其下部均布多个面积可调节式光伏反射板的目的在于当需要提高光伏开采系统的功率时,通过将阳光反射到外围的光伏反射模块然后二次反射到光伏塔的顶端进行加热,从而提高光伏塔顶部的温度。
优选地,所述反光光伏塔主体包括一竖直设置的直通管293,在所述直通管293的外部环形腔内设有螺旋状盘绕的盘管292,在直通管293的中心设有一直通水加热腔,所述盘管292的上部出口端连接有一用于分离盘管292内的汽水的盘管汽水分离器291,所述盘管汽水分离器291将分离后的蒸汽、热水分别用于下游工序中。
带二次反光光伏塔29其由盘管汽水分离器291,盘管292及直通管293组成,当需被加热水进入到带二次反光光伏塔29后将其分为两路分别进行加热,以提高其换热效率。
优选地,地热出口光伏系统,其特征在于:所述地热出口光伏系统与所述地热进口光伏系统结构相同。
优选地,在所述地热进口光伏系统中:所述盘管292的进水口与上游的地热进口光伏塔进水管线3上的一分支管路连通,所述直通管293的直通水加热腔内用于盛放直通水且在其下部设有与上游的地热进口光伏塔进水管线3上的另一分支管路连通的直通水入口、上部设有与下游相连通的直通热水出口,所述盘管汽水分离器291用于分别将盘管292中产生的盘管汽水混合物中的蒸汽通过地热进口光伏塔蒸汽管线6导入到所述发电机组7的汽轮发电机内用于发电、热水汇入到与地热开采系统相连的地热进口光伏塔出水管线5中。
优选地,在所述地热进口光伏系统中:所述地热出口光伏系统上的所述盘管292的进水口、直通管293下部的进水端分别与地热出口光伏塔进水管线20上的两分支管路相连,所述地热进口光伏系统顶部的蒸汽出口与地热出口光伏塔蒸汽管线23相连、热水出口端与地热出口光伏塔出水管线24相连。
优选地,所述地热开采系统包括干热岩13、在干热岩13内通过管路并联设有若干组储水箱14,所述储水箱14分别通过其两端的多通总管与地热开采进水管线12、地热开采出水管线相连。
在干热岩13中设置有多级储水箱14,多级储水箱14每个独立的水箱前后均设置有阀门,当光伏地热开采水使用较少时可以将多级水箱14注满并关闭相应的阀门,使其处于保温的状态,当光伏地热开采水使用较大时打开多个阀门以提高地热开采水的流量。经干热岩13加热后的水通过地热储水过滤器15去除掉多余的杂质并通过电潜泵17将地热开采出水管线16中的水举升到地面。举升到地面后的水为汽水混合物,通过地热开采气水分离器18将热水及水蒸气进行分离,其中蒸汽通过地热蒸汽管线19进入到发电机组7中进行发电,分离后的水既可以通过地热出口光伏塔进水管线20进入到地热出口光伏系统22中进行再次加热,由于光伏开采系统也存在汽水分离器,其中的蒸汽可通过地热出口光伏塔蒸汽管线23进入到发电机组7中,热水可通过地热出口光伏塔出水管线24汇入到换热器25内。也可以通过地热出口住户用进水管线21直接与换热器25进行热量交换以供给住户端26使用,使用后的水冷却后可通过已使用热水出水管线27进入到水塔1中进行循环使用。
光伏地热联合开采系统的优势在于光伏开采系统其光伏反射板面积及角度可以调节,并且光伏加热塔下部均布有多个光伏反射板以便进行阳光的二次反射提高效率,故光伏开采系统功率可调节。当夏天时光照充足,用电量较高此时主要以产生蒸汽发电为主,将光伏开采系统中的光伏板面积最大化并进行光二次反射,但是光伏开采系统易受天气影响,此时通过地热开采系统对地热井口光伏塔产生的热水进行二次加热并通过地热出口的光伏塔进行三次加热既可以产生大量的蒸汽。冬天时,用电量要求不高,但是供暖所需水量要求较高,此时降低光伏开采系统的功率并将地热开采系统中的多级储水箱全开以保证热水供应。通过将两种系统进行融合可弥补单纯光伏开采及地热开采的不足。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中;对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.光伏地热联合开采系统,其特征在于:包括地热进口光伏系统、地热出口光伏系统、地热开采系统、水塔、发电机组、用于向住户端供热的换热器,所述水塔用于对其下游的地热进口光伏系统进行供水,地热进口光伏系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽、对设置在其下游的所述地热开采系统供应热水,所述地热开采系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽,所述地热出口光伏系统用于实现对所述发电机组供应蒸汽、对用于向住户端供热的换热器换热,所述换热器的出水端与所述水塔的进水端相连;
所述水塔与所述地热进口光伏系统的进口端连接;
所述地热进口光伏系统分别与所述发电机组、所述地热开采系统配合连接;
所述地热开采系统与所述发电机组配合连接;
所述地热出口光伏系统分别与所述发电机组、住户端供热的换热器配合连接;
所述水塔通过地热进口光伏塔进水管线上连接的两分支管路实现向地热进口光伏系统供水,在地热进口光伏塔进水管线上设有一地热进口光伏塔输水泵,所述地热进口光伏系统的蒸汽出口端通过地热进口光伏塔蒸汽管线与发电机组上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热进口光伏塔出水管线、地热开采进水管线与其下游的所述地热开采系统的进水端相连,在所述地热出口光伏系统出口端设有一地热开采出水管线,在所述地热开采出水管线上安装有电潜泵、地热储水过滤器、地热开采气水分离器,所述地热开采气水分离器的蒸汽出口通过地热蒸汽管线与发电机组上的汽轮发电机相连、热水出口分别通过地热出口光伏塔进水管线上的两分支管路与所述地热出口光伏系统的进水端相连、通过地热出口住户用进水管线与住户端上的换热器相连,所述地热出口光伏系统的蒸汽出口端通过地热出口光伏塔蒸汽管线与发电机组上的汽轮发电机相连、热水出口端通过地热出口光伏塔出水管线与所述换热器相连,所述换热器的出水端通过已使用热水出水管线与所述水塔的进水端相连,所述发电机组的通过电力输送线与用电设备相连,在地热进口光伏塔出水管线上安装有一地热进水水泵、一地热进水水箱。
2.根据权利要求1所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述地热进口光伏系统包括一光伏反射模块固定座,在所述光伏反射模块固定座的中心固定安装有一带二次反光光伏塔,在所述光伏反射模块固定座的顶部外缘沿其圆周均匀间隔设有若干个可调节面积式光伏反射模块,各可调节面积式光伏反射模块用于实现将太阳发出的阳光进行反射并聚集于带二次反光光伏塔的上部区域实现其加热。
3.根据权利要求2所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述可调节面积式光伏反射模块包括一通过螺钉固定于光伏反射模块固定座上的光伏板固定座,在所述光伏板固定座下部的两个翅片上分别通过螺钉安装有一反射角度变换电机,在各所述反射角度变换电机的电机轴上分别缠绕有一牵拉钢丝,其中一牵拉钢丝的上端与一倾斜设置且底部中段通过与其固连的摆角转轴活动铰接在所述光伏板固定座顶部转孔内的可调收纳式光伏装置的上端相固连,另一牵拉钢丝的上端与所述可调收纳式光伏装置的下端相固连,两所述反射角度变换电机同步启动且运转方向相反。
4.根据权利要求3所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述可调收纳式光伏装置由一第一伸缩式光伏组件与一伸展驱动件组成,所述伸展驱动件用于实现驱动第一伸缩式光伏组件实现伸缩。
5.根据权利要求4所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述带二次反光光伏塔包括一反光光伏塔主体,在反光光伏塔主体的下部圆周上分别固定设有若干个通过电机固定板与其相对固定安装的二次反光角度调节电机,在各二次反光角度调节电机的电机轴上分别固定安装有一角度驱动齿轮,在各电机固定板的端部分别活动安装有一第二伸缩式光伏组件,所述第二伸缩式光伏组件与所述第一伸缩式光伏组件结构相同,所述第二伸缩式光伏组件通过其上的摆角转轴活动插装在对应位置处的电机固定板的转孔内,所述第二伸缩式光伏组件上的两固定支撑板的凸起段分别设在对应位置处的电机固定板的两侧,在各摆角转轴的端部分别固连一与其对应位置处的角度驱动齿轮相啮合的角度从动齿轮。
6.根据权利要求5所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述反光光伏塔主体包括一竖直设置的直通管,在所述直通管的外部环形腔内设有螺旋状盘绕的盘管,在直通管的中心设有一直通水加热腔,所述盘管的上部出口端连接有一用于分离盘管内的汽水的盘管汽水分离器,所述盘管汽水分离器将分离后的蒸汽、热水分别用于下游工序中。
7.根据权利要求6所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:所述地热出口光伏系统与所述地热进口光伏系统结构相同。
8.根据权利要求7所述的光伏地热联合开采系统,其特征在于:在所述地热进口光伏系统中:所述盘管的进水口与上游的地热进口光伏塔进水管线上的一分支管路连通,所述直通管的直通水加热腔内用于盛放直通水且在其下部设有与上游的地热进口光伏塔进水管线上的另一分支管路连通的直通水入口、上部设有与下游相连通的直通热水出口,所述盘管汽水分离器用于分别将盘管中产生的盘管汽水混合物中的蒸汽通过地热进口光伏塔蒸汽管线导入到所述发电机组的汽轮发电机内用于发电、热水汇入到与地热开采系统相连的地热进口光伏塔出水管线中。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103423109A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 周登荣 一种利用太阳能和地热能的联合发电装置
CN108087219A (zh) * 2017-12-14 2018-05-29 朱兰英 一种简易发电装置
CN109059313A (zh) * 2018-06-22 2018-12-21 国网冀北节能服务有限公司 一种高效太阳能集热联合电能供热系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012012767A2 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Suganit Systems, Inc. Thermal energy conversion to electricity

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103423109A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 周登荣 一种利用太阳能和地热能的联合发电装置
CN108087219A (zh) * 2017-12-14 2018-05-29 朱兰英 一种简易发电装置
CN109059313A (zh) * 2018-06-22 2018-12-21 国网冀北节能服务有限公司 一种高效太阳能集热联合电能供热系统

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